JPS61124469A - シ−ト束分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　産業上の利用分野 本発明は積上げられたシート山から一定枚数のシート束
を分は取って次工程）こ送出する装置に関する。

口　従来の技術 一定寸法ｆこ裁断された紙を一定枚数ずつ包装して出荷
する場合、裁断工程で一定寸法に裁断されて積上げられ
た紙山から一定枚数ずつ分は取って包装工程に送る作業
は通常手作業で行われている。

しかし、このようなシート束は例えば１０−５０ｍｍの
厚さで２０〜２５Ｋｇというかなりの重さがあるので、
かなりの重労働であり自動化が望まれている。しかしシ
ート山から一定枚数のシー１−束を分離する作業は自動
化が困難であり、機械による作業ではシート束の送出に
当ってシートを損傷するおそれが大きい。このためシー
ト山から自動的昏こ一定枚数のシート束を分離して次工
程に給送する装置で満足できるものは提案されていない
。

例えば実公昭５５−４７７７９号公報に記載された技術
は紙山の側面で紙束を分離すべき位置に空気を吹き付け
て上側の紙束を少し浮上させ、そこに形成される隙間に
分離板を挿入するもので、空気を用いるので紙を傷つけ
ることは避けられるが、一定枚数の紙束を分離すると云
う点に関しては紙山の頂面から一定距離下った位置シζ
空気を吹付ける講説であるので、紙の枚数の誤差が大き
く、所定枚数ずつに分けて包装する場合のように紙の枚
数の正確さが要求される場合には適用できないものであ
る。

なおシート山から手作業で所定枚数のシート束を分離す
るには一般に裁断工程でシート山に所定枚数毎に目印の
台紙をはさみ込んでおき、この台紙を目印番こしてシー
ト束分離を行っているが、包装前に台紙を取除いておか
ないと、包装を解いてそのま＼シートを印刷工程に供給
した場合、包装内に紛れ込んでいた台紙が印刷機内に巻
き込まれて印刷不良を来すと云うようなトラブルが発生
する。従ってシート束分離のための台紙等は用いない方
が望ましい。

ハ　発明が解決しようとする問題点 と述したようにシート山から所定枚数のシート束を分離
して次工程ｆこ給送する作業を自動化するための満足で
きる技術は現状では未だ確立されていない。本発明はこ
の点に関して一つの解決を提案するものである。

二　問題点を解決するための手段 裁断工程でシート山の側面に所定枚数毎に付した目印を
光電的に検出し或はシート山の側面の一シート毎の線を
光電的に検出して計数して所定枚数のシート束の境目を
検出し、検出された上記境目に空気噴流を吹付けて、上
記境目に隙間を形成し、この隙間にシート束分離ヘッド
を挿入するようにした。

ホ　実施例 本件特許出願人によって特願昭５９−４３２６９号にお
いて、積重ねられたシート即ちシート山の側面に所定枚
数毎に目印を記入する方法が提案されている。以下述べ
る実施例はこの提案による方法或は他の適宜方法でシー
ト山の側面に所定枚れたシート山でテーブルリフタＴの
上に載置されている。テーブルリフタＴはシート山Ｓか
ら所定枚数のシート束が送出される毎にシート束一つの
厚さ分だけシート山をせり上げ、シート山の上面は常に
略同じ高さｌζ保たれる。Ｌは目印の線で、その下端位
置が上下のシート束の境である。■はビデオカメラで上
下移動できる台Ａ上に設置されており、レンズｌ　＋ｃ
よって２次元イメージセンサＩ上にシート山Ｓの側面の
目印りの像を形成している。Ｈは楔形のヘッドでビデオ
カメラＶと同じ台上に前後（図では左右方向）に移動可
能に設置されており、その先端はビデオカメラのイメー
ジセンサＩ上でＸ方向座標ｘ０と同じ高さｌこ調整され
ている。つまり、ヘッドＨの先端を水平に伸ばしてシー
ト山の側面と交わらせると、その交線（仮想）の像がイ
メージ七ンサＩ上でｘｏの水平線となるようにヘッドＨ
とビデオカメラＶの高さ位置関係が調整しである。ビデ
オカメラ及びヘッドを設置しである台Ａは、シート山Ｓ
の一番上のシート束の側面の目印りのイメージセンサ■
上の像で目印しの下端が座標ｘ０の線上に位置する高さ
を中心に上下に手許の範囲をと下できるように講説され
ている。制御装置Ｃは台Ａを上下させながらイメージセ
ンサ■を走査して目印りの像の下端が座標Ｘ。の線と一
致する高さを検索し、その位置で台へを停止させる。次
いでヘッドＨをその先端がシート山Ｓの側面］こ近接し
た位置まで前進させる。前述したようにヘッドＨの先端
の水平延長がシート山Ｓと交わる線のイメージ七ンサＩ
上の像がｘｏの線と一致するようｆこしであるので、今
の場合、ヘッドＨの先端高さはシート山の一番上のシー
ト束とその下のシート束との境界の高さと一致している
。ヘッドＨの先端にはエヤ噴出孔Ｎが列設してあり、制
御装置Ｃはヘッド先端をシート山に近接させた後、上記
エヤ噴出孔Ｎから２　Ｋｇ／ｃｒｎ２程度の圧力でエヤ
を噴出させシート山Ｓの請覧吹きつける。このためシー
ト山の側面バ一番上のシート束の境の所で上下に分けら
れ隙間が形成される。その後制碑装置ＣはヘッドＨの先
端からエヤを噴出させつＮヘッドを前進させて、形成さ
れている隙間に挿入させて上記隙間を拡大し、拡大され
た隙間にプッシャー〔不図示）を挿入してシートＬｌｌ
ｌＳ上の一番上のシート束を図で左方へ押送する。制御
装置ＣはテーブルリフターＴを駆動してシート山Ｓを−
シート束分上昇させて、−サイクルの動作を終り、上述
した動作を繰返し、次々と所定枚数のシート束を送出す
る。

ラドＨの本体部を前後に縦貫してヘッド先端部に開口し
ており、孔径は２ｍｍである。第３図はへラドＨの上面
を示し、エヤ噴出孔Ｎは３個設けられている。なお、エ
ヤー噴出孔としては、乳状のものに限定されずに、適当
な大きさのスリット状のものなどを目的に応じて適宜に
選択使用できる。

第４図はイメージセンサ−を走査して得られるに ビデオ信号を映像化したものである。Ｌ情は目印りの像
、多数の横線Ｚは一枚一枚のシートの境界の線である。

走査はＸ方向に走査線を引きながらｙ方向に進んで行く
。即ち普通のテレビの水平走査線がこの場合垂直方向に
なっている。第５図はビデオ信号を示す。ｙは第４図で
走査線ｙに沿うビデオ信号で、パルス状の波形は一枚一
枚のシートの境界の線の信号である。第５図ｙ。は第４
図で像Ｌｉを含むｙｏからｙｏ＋△ｙの範囲しこ含まれ
る走査線の中の一本についてのビデオ信号で左側のステ
ップ状のＨレベルの部分は像Ｌｉの部分である。台Ａが
下って来ると像Ｌｉの下端部は次第にとって来て水平線
ｘ０（仮想）を横切る時点がある。走査周期に比し、台
Ａの降下速度が遅いと、実際上像Ｌｉの下端が線ｘ０と
一致している間にもｙｏとＹ０＋△ｙの間で何回か走査
が行われている。第龜図で一枚一枚のシートの境界線の
像の信号ｒの周期ｔはシートの厚さと走査速度とで決ま
り、略一定している。制御装置Ｃでは一走査線毎にビデ
オ信号でＨレベルが上記周期ｔよりも長い時間続くこと
で、走査がｙ０＋△ｙの区間を進行中であることを検知
し、この期間中、Ｘ方向走査の走査点がｘｏの座標点を
通るタイミングにおいて、第５図ｗに示すような時間幅
Ｊ（丁〈ｔ）なるパルスを発生させ、走査点がｘｏを通
るタイミングにおいてビデオ信号がＨレベル、第５図ｗ
のパルスの立下り時点でビデオ信号がＬレベルとなる時
を待つ。台へが除々に下るにつれ、第４図で始めＸｏの
線より上側にあった像Ｌｉの端は少しづ＼下って来るの
で、始めのうち走査点がｘｏを通るタイミングでビデオ
信号はＨレベル。

１時間後もＨレベルと云う状態が続き、Ｌｉの端が線ｘ
０と一致すると、始めてビデオ信号はｘ０のタイミング
でＨレベル、り時間後にＬレベルと云う状態になる。こ
の状態は走査がｙｏからｙ０＋△ｙの範囲で行われてい
る間繰返されるので、一画面走査の間において、上の状
態が例えば３回続けて繰返されたら、ヘッドＨの先端の
高さ位置が、シート山Ｓ側面の目印しの下端高さと一致
したと判定し、台Ａの降下を停止させる。このようにし
て目印しの下端高さを検索するのである。

次に本発明の第２の実施例を述べる。この実施例は溝造
的には第１図の実施例でビデオカメラに用いるイメージ
センサを二次元イメージセンサの代りに一次元的なライ
ンセンナに変えただけであり、制御装置Ｃの制御の仕方
が上側と異っている。

この実施例においてはシート山Ｓの側面には予め目印が
ついてなく、シート束分離手段が自身でシートの枚数を
数へ、所定枚数の所でエヤでシート速を分離するもので
ある。第１図を借用してこの実施例を説明する。

この実施例装置ではカメラの倍率は−シート束の厚さが
カメラの視野内に充分収まるように設定しである。−サ
イクルの動作の始めにおいて、ビデオカメラＶは一番と
の位置にあり、このときシート山Ｓの上面はビデオカメ
ラの視野内に入っていない。ビデオカメラの傍にシート
山の側面を照明する光源があり、シート山の側面は白く
見えているが、シート山の頂面の向うはビデオカメラか
ら見て暗黒である。従って当初ビデオカメラのライセン
サを走査して得られる信号は第６図Ａに示すように、−
走査の間全部Ｈレベルである。次に台Ａが降下を開始す
る。そこでやがてビデオカメラの視野の立方Ｃ像が倒立
しているから）にシー−ト山のと部が入って来て、ビデ
オ信号は第６図Ｂのようになる。Ｂの図でパルス状の信
号ｒは前述したように一枚一枚のシートの境目である。

台へが下るにつれビデオ信号においてシート山の背後の
暗黒（Ｈレベル）の領域すは第６図Ｂ、　　Ｃに示され
るように次第に縮小して行く。制御回路Ｃは一走査毎に
信号ｒの立上りをカウントしては走査の終り或は始め１
ζ計数値をクリヤしている。この計数値は次第に増加し
て行く。そこでビデオ信号上で第６図Ｕの位置までの信
号ｒの立上りの計数値が所定枚数の数値と一致した所で
台Ａの降下を停止させる。以後ヘッドＨを前進させ、エ
ヤを吹き出させ等々の動作は前述した実施例と同じであ
る。

シート山側面■ζエヤを吹付ける場合、ヘッド先端をシ
ート山に接触しない範囲でなるべくシート山に近ずける
方が効果化的である。シート山の側面が完全に垂直で真
直なときは単にヘッドＨの館進廠を一定に決めておけば
よいが、実際にはシート山の側面は傾いていたり多小凹
凸しているのが普通である。従ってビデオカメラとシー
ト山側面との間の距離、ヘッド先端とシート山側面との
間の距離を検出する手段が必要となる。第７図はそのた
めの一手段を示す。この手段は光源Ｆ、絞りａ、半透明
＠！ｍ、投光レンズし、受光絞りｄ、受光素子Ｇよりな
り、台Ａに固定されている。台Ａは上下だけでな（前後
にも動けるロボットの腕（不図示）に保持させである。

レンズＰは絞りａの像をヘッドＨの先端を通る垂直面よ
りわずか後に形成するように調整しである。若しシート
山の側面が丁度レンズＰによる絞りａの像と一致する位
置にあるとき、光源Ｆの光はシート山側面に最も小さく
集光し像の輝度は最大である。絞りｄは半透明鏡ｍに関
して絞りａと対称な位置にあり、今の場合、シート山（
Ｉ！１面の絞りａの像が絞りｄＪｌｌこ形成されるので
、このとき絞りｄを通過する九里は最大であるから、受
光素子Ｇの出力も最大となる。従って台Ａをわずかに前
後させて受光素子Ｇの出力が最大になる位置を検出すれ
ば、ビデオカメラのピントがシート山の側面に合い、ヘ
ッドＨの先端がシート山側面に接触せず、しかも最もシ
ート山側面に近づいた位置に設定されることになる。こ
の場合、制御装置Ｃが−シート束の境界を検出した後、
ヘッドＨを一定量前進させて先端をシート山側面に近接
させると云う動作ステップは不要である。

へ　効果 本発明装置は上述したような構成で、シート山において
、−シート束とその下のシート束との境界を検出し、そ
の境界に空気を吹付けてシート束分離を行うので、−シ
ート束の枚数が正確に管理でき、かつシート束の境界の
検出も分離も非接触的）こ行われるので、シートを傷つ
けるおそれが全くなく、シート束の境界に目印の台紙等
をはさみ込まないので、・台紙の除去に注意を払い設備
を付加する等の無駄が省かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の概略斜視図、第２図は
同実施例で用いられるヘッドの縦断面図、第３図は同じ
（平面図、第４図はビデオカメラによるシート山側面の
映像、第５図は目印像の端部検出動作のタイムチャート
、第６図は本発明の他の実施例ｆこおけるシート枚数計
数動作のタイムチャート、第７図はヘッド等の前後位置
決め手段の一例の原理図である。 Ｓ・・・・シート山、Ｖ−・・・ビデオカメラ、Ｈ・・
・・ヘッド、Ｎ・・・・エヤ噴出孔。 代理人　弁理士　　脈　　　　浩　　介手　　続　　補
　　正　　書（自発） 特許庁長官　市、實　　学　　　殿 １、事件の表示　　昭和５７年特許願第１Ｓ’Ｙ７３３
　　号２、発明の名称 シート末分独装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 １主ＰｆＶ　　東京４１３中央区信幻処４丁日９香δ考
？ｒ称　　　坤罎業舐抹式金社 代表鬼　迭總輻縄 ４、代理人 茗 ６、補正の対象 口面の簡単な説明の１ 図面賽と旧追匍 ７、補正の内容 別紙の通り 特願昭５９−１５９７３３号　補正の内容別紙■、　特
許請求の範囲を別頁のように補正します。 ２、　明細書１０頁第６行頭「速」を １束」 と訂正します。 ３、　明細書第１１頁第１７行「効果花的を」「効果的
」 と訂正します。 ４、　明細書第１３頁第６行「不要である。」と同頁第
４行「へ、効果」との間に下記文を挿入します。 記 第８図は、他の実施例を示し、特にビデオカメラＶで撮
影した時に、一枚一枚のシートの境界線が判別しにくい
シートを取扱う場合などに、所定枚数をミスカウントな
く計数できる手段を示す。 前記実施例と共通する事項は説明を省略し、異る部分に
ついて説明する。 台Ａの前部には、エヤシート山Ｓの側面のシート層に対
して下から上に且つ角度をもって吹き出せるように、ス
リット状のエヤ吹出口Ｎを先：＠部に有するエヤノズル
ＡＮが設けられる。台Ａの後端部には、ビデオカメラＶ
がエヤノズルのエヤ吹出口Ｎの中央部から上のシート層
を見るべく設置されている。上Ｊ己エヤノズルとビデオ
カメラＶの中間には、ガイドバーを下面に有するヘッド
Ｈが、その先端をシート山側面に向けて設置され、台Ａ
上に摺動自在に取り付けられている。なお、エヤ吹出口
とヘッド先端とはほぼ同じレベルに調整されている。ま
た、第８図は装置により所定枚数を計数し終えた状態を
示し、実際の運転はシート山頂部から開始される。 まず制御装置Ｃは、切換バルブＫを低圧エヤ源Ｌｐ側に
切換えて、エヤ吹出口Ｎからエヤを低速で吹出させてお
くと共にビデオカメラＶをＯＮにしてイメージセンサ−
Ｉに得られたビデオ信号を取込みつ＼台Ａを所定速度で
降下させると、低速エヤで上層から順々にシート層がば
らされてシート層間に若干の隙間がおいてゆくので、一
枚一枚のシートの境目がはっきりと区別できる。従つて
、制御装置はミスカウントなく枚数を計数できる。 計数値が所定枚数と一致したところで、制御装置Ｃは台
Ａの降下を停止し一次に切換バルブＫを高圧エヤ源Ｈｐ
側に切換えてエヤ吹出口から高速エヤを吹き出させるこ
とにより、所定枚数目のシートとその次のシートとの間
の隙間を大きくあけさせてお（ことが可能となる。かか
る隙間に、ヘッド下面のガイドバーを導入し、次にこの
ガイドバーをレールとしてヘッドを押し込み、−束分の
シートを分離してからブツシャ−の進入を待つものであ
る。 上述の如きエヤ吹出口の取付角度及び形状、低圧エヤ及
び高圧エヤなどは、適用するシートの厚さ及び所定枚数
値に応じて変更しなければならない要因である。しかし
、−例を挙げると、本発明に係る装置で１２７．９ｇ／
＋Ｊのアート紙からなるシート山Ｓを１束２５０枚とし
て分離するべ（、幅１ｍｍＸ長さ７５ｍのスリット型エ
ヤ吹出口を３列有し且つシート山側面に対して７５°の
角度でエヤを吹き付けられるように設置された空気ノズ
ルを用いる。低圧エヤ源として２．７ｋｇ／ｃ＋ｊのも
のを、高圧エヤ源として３　、５　ｋｇ　／　ｃ＋ｊの
ものを使用した場合に、全くミスカウントない所定枚数
のシート束を高速で処理することができた。 なお、シート間が静電気力によりへばり付く現象が発生
する場合には、適用するエヤとしては、イオン化エヤ或
は加湿エヤを用いることによりかかる静電気力を弱める
ことができる。 ５、　明細書第１３頁第１２行「分離も」を削除します
。 ６、　同頁第１３行〜１４行「全くなく、」を「極めて
少な（、」 七訂正します。 ７、　明細書第１４頁第１５行「原理図である。」に続
けて 「第８図は他の実施例を示す概略斜視図である。」 を追加します。 ８、　別紙の通り図面第８図を追加します。 （以下次頁） 特許請求の範囲 （１）シート山の側面において、−シート束の境界を充
電的に検出し、この検出された境界位置に空気を吹付け
て、上側のシート束を浮上させ、上記境界に隙間を形成
するようにしたシート束分離装責。 （２）シート束の境界を充電的に検出する手段が、シー
ト山の側面に一シート束毎に付された目印を充電的に検
出する装置である特許請求の範囲第１項記載のシート東
分離装置。 （３）シート束の境界を光電的に検出する手段が、シー
ト山の側面の映像信号を得る手段と、この信号により一
枚一枚のシートの境の線を計数し、この計数を所定値と
比較する手段とよりなっている特許請求の範囲第１項記
載のシート東分離装置。 （４）シート束の境界を光電的に検出する手段が、シー
ト山の側面に低速エヤを吹き付ける手段お、エヤの吹き
付けにより各シート間に若干の隙間をあけてからシート
山側面の映像を得る手段と、この信号により一枚一枚の
シートの境の線を計数し、この計数を所定値と比較する
手段とよりなっている特許請求の範囲第１項記載のシー
ト東分離装置。 代理人　　弁理士　縣　　浩　介 第０図 手“続　補　正　書 昭和６０年Ｉ２月Ｚ／日 特許庁長官　：Ｆ　黄　還部　　殿 １、事件の表示　昭和ご卑東り願第１Ｓ’ｆ’１３３号
２、発明の名称 レート栄−イＹ富面牙と置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 イ主　所　東京石ｐ中チミ区銀な４丁目９替げ）昭和６
０年　１２月２　日 ６、補正により増加する発明の数Ｏ 特願昭５９−１５９７３３号　補正の内容別紙（１）　
　昭和６０年６月２８日付は手続補正書の補正の内容別
紙第４頁第１４行〜第１８行「７．明細書第１４頁第１
５行・・・追加しまず。」を下記のように補正します。 紀 ７　明細書第１４頁第５行「原理図である。」に続けて 「第８図は他の実施例を示す概略１゛１視図である。」 を追加します。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート山の側面において、一シート束の境界を光
   電的に検出し、この検出された境界位置に空気を吹付け
   て、上側のシート束を浮上させ、上記境界に隙間を形成
   するようにしたシート束分離装置。
2. （２）シート束の境界を光電的に検出する手段が、シー
   ト山の側面に一シート束毎に付された目印を光電的に検
   出する装置である特許請求の範囲第１項記載のシート束
   分離装置。
3. （３）シート束の境界を光電的に検出する手段が、シー
   ト山の側面の映像信号を得る手段と、この信号により一
   枚一枚のシートの境の線を計数し、この計数を所定値と
   比較する手段とよりなつている特許請求の範囲第１項記
   載のシート束分離装置。